复合膜是以微孔膜或超滤膜作支称层，在其表面覆盖以厚度仅为0.1～0.25μm的致密的均质膜作壁障层构成的分离膜。使得物质的透过量有很大的增加。复合膜的材料包括任何可能的材料结合，如在金属氧化物上覆以陶瓷膜或是在聚砜微孔膜上覆以芳香聚酰胺薄膜，其平板膜或卷式膜都要用非织造物增强以支撑微孔膜的耐压性，而中空纤维膜则不需要。